岩质顺层滑坡变形破坏特征与成因机制初步研究
——以贞丰县长田镇金叶滑坡为例

尹努寻，侯林洋，陈凤雨，江庭阳晔

贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院，贵州 贵阳 550018

1 引言

岩质顺层滑坡在贵州乃至西南山区是一种非常常见的滑坡，发展在贵州境内典型的岩质顺层滑坡六枝特区平寨镇杨家寨滑坡、盘县嘿社滑坡、松桃自治县甘龙滑坡、兴义市马岭镇龙井村9组滑坡等等。本文选取的贞丰县长田镇金叶滑坡，虽然在规模上为小型滑坡，但也属于典型的岩质顺层滑坡。

2 地质环境背景条件

2.1 地形地貌

滑坡原始地貌表现为一斜坡地貌，坡顶高程1305m，坡底为建筑坪地，高程1268m，相对高差37m，地形坡度较为平缓，坡度在10°～20°之间。由于当地村民修建房屋，对原始山体进行破坏，造成滑坡前缘形成一段长约120m，高约11m，角度近似垂直的人工岩质顺向边坡。坡底南侧30m处为县道648。

2.2 地层岩性

研究区出露地层主要为三叠系下统嘉陵江组（T1-2 j）：为灰色薄至中厚层泥质白云岩夹浅黄色薄层粘土岩。泥质白云岩属较硬岩，粘土岩平均厚度约10cm，工程物理性质较差，属极软岩，为滑坡的滑动面。

2.3 构造

研究区位于扬子陆块南盘江-右江前陆盆地，白泥田向斜北东侧约1.9km，中场背斜南西侧。区域内发育多条近北东向的断层，其中F1断层，为逆断层，倾向95°，倾角约85°，水平断距8～15m，粘土夹砾石充填，该断层将原始坡体切割，形成了滑坡变形体的西侧边界（图1）。

岩层以单斜产出，岩层产状为185 ∠16°。

图1 滑坡区构造纲要图

节理Ⅰ：走向245°，近垂直，节理面光滑平直，泥质充填。平均间距约2.0m，张开度约0.2m，可见深度1.0m，结构面结合程度很差。

节理Ⅱ：走向135°，近垂直，节理面平直光滑，泥质充填。平均间距约1.5m，张开度约1.0m，可见深度0.8m，结构面结合程度很差。

图2 节理发育图

3 滑坡基本特征

3.1 滑坡边界及规模特征

研究滑坡发生于2019年4月19日18时30分，位于贞丰县长田镇金叶社区，地理坐标为东经105°35′03″，北纬25°35′27″。滑坡体主滑方向185°，总体平面形态为舌形，纵长50.0m，横宽54.0m，高7.0m，滑坡面积约2700m2，方量1.9×104m3。F1断层及X节理，将坡体切割，形成了滑坡体的周界。滑坡沿层面从前缘人工边坡临空面剪出口滑出。属小型浅层岩质顺向滑坡。滑坡发生时造成1户住房垮塌，648县道阻断约150m，所幸未造成人员伤亡。

3.2 滑坡变形破坏特征

滑坡发生后，后缘形成的下错坎高度4m，拉陷槽宽度13m、整体滑动距离约17m。左侧拉陷槽宽5～8m，右侧拉陷槽宽7～10m。滑坡体摧毁坡前房屋抵达场地平面后受阻，形成坡前堆积体。（图3）

图3 滑坡正射影像图

3.3 滑坡物质组合特征

根据现场调查，滑体及滑床均为三叠系下统嘉陵江组薄至中层状泥质白云岩，属较硬岩。滑动面为粘土岩夹层，属软岩，力学性质差，在水的浸泡及冲刷下各项力学指标将急剧下降［1-3］。

4 形成影响因素及变形破坏成因机制分析

4.1 形成影响因素

根据贞丰县长田镇金叶滑坡的形成特征，分析其影响因素，归纳为内生控制因素与外在诱发因素。

4.1.1 内生控制因素

地形地貌：滑坡所处区域属于低山侵蚀～溶蚀地貌，斜坡原始地形较缓，地形坡度10～30°，具备了一定的汇水面积。

整个求解过程：先对所有边界节点压力赋予边界条件，任取全部内节点的压力值作为第一次近似值然后逐行沿着油膜起始边到终止边计算内节点，凹槽内节点油压以供油压力Ps作为近似值。所有内节点计算完后可得到比上一次精确些的油压分布这样经过ξ次迭代后可得到精度较高的油压分布从而终止迭代过程。

地层岩性：滑体由三叠系下统嘉陵江组薄至中层状泥质白云岩，滑体自重为滑坡滑动的主要动力。滑带物质为薄层粘土岩，具有一定粘性，遇水易软化（图4）。滑床物质为三叠系下统嘉陵江组的中风化泥质白云岩，具有很强的隔水性［4-5］。

图4 滑动面粘土

断层：F1逆断层将山体切割，滑坡体位于断层上盘，受断层影响，上盘产状发生局部皱曲，向断层一侧倾斜。断层破碎带为粘土夹角砾岩，具有一定的透水性，提供了雨水渗入通道。

节理裂隙：受区域构造影响产生的一对X节理，结合程度差，具有一定的贯通性，提供了雨水通往滑面软弱层的通道。

4.1.2 外在诱发因素

降雨：根据贞丰县连续三年降雨量数据，4月份平均降雨量为80mm，为3月份平均降雨量的4-5倍。降雨量的陡增，且持续时间较长，增加了滑动面的饱和度，使其抗剪强度骤降。

人类工程：对斜坡有直接影响的人类工程活动，主要表现为工程切坡。滑坡前缘平场过程中对该斜坡进行切坡，形成一高约11m，近垂直的临空面未及时采取支护措施。滑坡失稳前，现场正在进行岩体破碎工程，产生高频震动，造成滑带局部液化失稳［6］。

4.2 变形破坏机制分析

通过对滑后堆积坡体调查，其整体完整性较好，坡体主要部分未出现拉裂现象，结合滑坡的变形演化力学分析，该滑坡变形破坏机制模式可以归结为“蠕滑-剪断”模式，破坏方式表现为推移式。经过对滑坡的特征及其运动过程分析，可将该滑坡的变形演化过程分为四个主要阶段：

Ⅰ期，为滑坡几何条件形成期，断层及节理裂隙的发育，使得原始坡体受到破坏，具备了一定的几何条件，地层岩性组合，使其具备了滑坡的空间组合。该时期滑坡通常处于稳定～基本稳定状态，滑面粘土岩具有一定的抗剪强度能够提供足够的抗滑力，滑坡体未发生形变。

Ⅱ期，持续强降雨，整体蠕滑期。经过了秋冬干旱季节，进入汛期后，雨量陡增，节理裂隙虽有一定的贯通性，可以排放部分水量，但降雨量的增加远大于排放量，使得雨水不断的进入岩体深处，在滑面处汇集。滑面粘土岩的抗剪强度降低，且受到裂隙中水压力的影响，抗滑力减小，下滑力增大，滑坡处于欠稳定状态。雨水在滑坡中后部滑面处形成一定的贯通，使滑体与滑床出现部分脱空，滑坡前缘滑面最低处便形成了“锁固段”［x］，该时期滑坡的抗滑力主要由锁固段提供［7-8］。

Ⅲ期，锁固段失稳，整体移动。受构造局部揉皱作用，在断层F1与剪出口相交处形成滑面最低处，进入滑面的雨水沿滑面向锁固段渗流汇集，进一步降低锁固段滑面黏土岩的力学性质。且受到现场施工震动破碎影响，使得处于蠕滑期的滑面产生液化现象，滑体整体失稳。

Ⅳ期，在经过Ⅲ期后，滑体脱离滑床，迅速移动，推毁了坡前民房，滑体前缘抵达坪地后溃散堆积。

5 结论

通过对贞丰县长田镇金叶滑坡的详细调查，分析滑坡特征，并探讨了滑坡的力学变化成因机制，得到了以下初步认识：

（1）对滑坡的成因进行了分析，归纳了其内生控制因素，即地形地貌、地层岩性、断层、节理裂隙；外在诱发因素：降雨、人类工程。

（2）内生控制因素孕育了滑坡及几何特征条件，降雨及人类工程活动则直接诱发了滑坡灾害。

（3）滑坡的变形演化过程主要分为四个主要阶段，其变形破坏机制模式为“蠕滑-剪断”模式，破坏方式为推移式。

（4）在贞丰县北部，大面积出露软硬相间地层，且受白泥田向斜、中场背斜及区域断层影响，存在许多与本次研究对象形成条件相近的斜坡。在后续的滑坡治理工作中，可参考本文提出的成因机制，采取经济有效的支护方式。